[發(fā)明專利]一種沼氣發(fā)酵過程的調(diào)控系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310445712.X
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103525698A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉曉風(fēng);李東;閆志英;袁月祥;廖銀章;李志東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院成都生物研究所
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/34;C12M1/107
• 代理公司: 成都賽恩斯知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51212
• 代理人: 張帆;肖國華

1.一種沼氣發(fā)酵過程的調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括通過管道依次連通的原料調(diào)節(jié)池（1）、進(jìn)料裝置（2）、沼氣發(fā)酵罐（3）、在沼氣發(fā)酵罐（3）上設(shè)置沼氣出口（31）和出料口（32），沼氣發(fā)酵罐（3）壁上設(shè)置在線pH計（4）和液體采樣裝置（6），在線pH計（4）依次電連接A/D轉(zhuǎn)換器（5）和主控制器（11），

液體采樣裝置（6）通過管道與過濾器（7）連通，過濾器（7）通過管道與深度過濾器（8）和在線色譜（9）連通，過濾器（7）還通過管道與在線滴定儀（10）連通，在線色譜（9）和在線滴定儀（10）分別電連接主控制器（11），主控制器（11）電連接PLC控制器（12），PLC控制器（12）電連接進(jìn)料裝置（2），主控制器（11）內(nèi)安裝有沼氣發(fā)酵過程調(diào)控軟件；進(jìn)料裝置（2）、沼氣出口（31）和出料口（32）分別均與沼氣發(fā)酵罐（3）之間設(shè)置有閥門（13）、（14）、（15）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沼氣發(fā)酵過程的調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的在線色譜（9）為在線氣相色譜或在線高效液相色譜。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沼氣發(fā)酵過程的調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的主控制器（11）優(yōu)選為工控機。

4.權(quán)利要求1-3任一項所述的沼氣發(fā)酵過程的調(diào)控系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）定期測定原料調(diào)節(jié)池內(nèi)原料的揮發(fā)性固體濃度；

（2）由工作人員開啟主控制器（11），并打開安裝在主控制器（11）內(nèi)的沼氣發(fā)酵過程調(diào)控軟件，設(shè)定相關(guān)參數(shù)的初始值，例如原料的揮發(fā)性固體濃度、反應(yīng)器有效體積、逐步提高有機負(fù)荷率的程序參數(shù)、最高允許的進(jìn)料有機負(fù)荷率；沼氣發(fā)酵過程調(diào)控軟件將根據(jù)預(yù)設(shè)的原料揮發(fā)性固體濃度、反應(yīng)器有效體積和設(shè)定的某一時刻的進(jìn)料有機負(fù)荷率計算進(jìn)料量，主控制器（11）通過PLC控制器（12）控制進(jìn)料裝置（2）的進(jìn)料量；

（3）由工作人員開啟液體采樣裝置（6）、在線色譜（9）、在線滴定儀（10）和在線pH計（4），液體采樣裝置（6）采集液體樣品并經(jīng)過過濾分別輸送到在線色譜（9）、在線滴定儀（10），為保證在線色譜（9）對樣品的顆粒物雜質(zhì)要求，經(jīng)過過濾器（7）的樣品在進(jìn)入在線色譜（9）之前再進(jìn)入深度過濾器（8）進(jìn)行再次深度過濾，在線色譜（9）、在線滴定儀（10）、在線pH計（4）對液態(tài)樣品每隔24小時進(jìn)行1次分析，并將得到的揮發(fā)性脂肪酸濃度、總堿度、碳酸氫鹽堿度、揮發(fā)性脂肪酸堿度等一次數(shù)據(jù)傳輸給主控制器（11），在線pH計（4）通過A/D轉(zhuǎn)換器（5）將信息轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號后傳輸給主控制器11；

（4）安裝在主控制器（11）內(nèi)的沼氣發(fā)酵過程調(diào)控軟件對輸入的一次數(shù)據(jù)進(jìn)行保存、處理、形成二次數(shù)據(jù)，同時分析判斷該二次數(shù)據(jù)值所處的范圍，并根據(jù)軟件預(yù)設(shè)的程序由主控制器（11）下達(dá)指令，并通過PLC控制器（12）調(diào)節(jié)進(jìn)料裝置（2）的進(jìn)料量。